系统架构设计师综合知识考试题（带答案）

系统架构设计师综合知识考试题（带答案）1.管道-过滤器架构风格中，每个过滤器的输出必须是下一个过滤器的输入，不允许存在独立的旁路输出通道。2.质量属性中的“性能”指标仅包含系统的响应时间，不包含吞吐量、资源利用率等维度。3.ATAM（架构权衡分析方法）的评估过程中，需要识别架构决策对不同质量属性的影响，进而处理质量属性之间的冲突。4.单例设计模式可以完全避免多线程环境下的资源竞争问题。5.微服务架构中，每个微服务必须独立部署，且只能使用同一种编程语言进行开发。6.分布式系统的CAP理论中，分区容错性是分布式架构必须满足的基础属性，无法在架构设计中舍弃。7.读写分离架构中，从数据库仅能承担读请求，不能承担任何写操作的落地存储。8.零信任架构的核心原则是“永不信任，始终验证”，默认不信任内部网络的任何访问请求。9.DevOps的落地仅需要引入自动化部署工具即可，不需要调整企业现有的组织架构和流程机制。10.软件架构设计文档仅需要面向开发人员输出，不需要同步给测试、运维等相关角色。1.以下架构风格中，最适合用于数据流式处理场景（如实时日志分析、实时数据清洗）的是？A.分层架构B.管道-过滤器架构C.事件驱动架构D.微服务架构2.以下质量属性场景描述中，属于“可用性”维度的是？A.系统在1000并发用户请求下，查询接口平均响应时间不超过200msB.系统核心模块的年非计划停机时间不超过8.76小时C.系统支持从X86架构服务器平滑迁移到ARM架构服务器D.系统在遭受SQL注入攻击时，能够在10秒内识别并阻断攻击请求3.以下关于ATAM架构评估方法的描述，错误的是？A.评估参与角色包含架构设计师、领域专家、需求方代表等B.需要首先明确系统的业务目标和质量属性需求优先级C.仅能评估架构的功能完备性，无法评估非功能属性的满足情况D.最终会输出架构风险点、敏感点、权衡点等评估结果4.分布式缓存场景下，以下哪种缓存淘汰策略最适合热点数据高频访问的电商商品详情页场景？A.FIFO（先进先出）B.LRU（最近最少使用）C.LFU（最不经常使用）D.随机淘汰5.以下功能中，不属于微服务网关核心能力的是？A.请求路由B.服务熔断降级C.用户身份认证D.业务订单逻辑处理6.分布式数据库水平分片场景中，以下哪种分片规则最适合用户中心系统按用户ID查询的高频场景？A.范围分片B.哈希分片C.列表分片D.地理分片7.以下设计模式中，最适合用于需要动态给对象添加额外功能，且不改变原有类结构的场景的是？A.单例模式B.装饰器模式C.工厂模式D.策略模式8.以下安全防护措施中，属于应用层安全防护范畴的是？A.防火墙配置IP白名单B.服务器开启SSH密钥登录C.接口参数做防SQL注入校验D.数据库开启透明数据加密9.以下质量属性中，属于可移植性范畴的是？A.容错性B.易安装性C.吞吐量D.保密性10.企业遗留系统架构演进过程中，以下哪种策略可以最大限度降低业务中断风险？A.直接停机替换为新架构系统B.采用绞杀者模式逐步迁移业务流量到新系统C.暂停所有新需求开发，全部资源投入架构重构D.保留原有系统完全不做任何调整1.以下属于软件架构设计需要考虑的核心质量属性的有？A.性能B.可用性C.可维护性D.代码行数2.微服务架构拆分的核心原则包括？A.单一职责原则B.前后端分离原则C.按业务域拆分原则D.尽量大的服务粒度原则3.以下属于常见架构评估方法的有？A.ATAMB.SAAMC.CBAMD.OOP4.以下分布式一致性协议中，属于最终一致性协议的有？A.PaxosB.RaftC.BASED.Gossip5.以下业务场景中，适合使用NoSQL数据库（非关系型数据库）的有？A.电商平台的用户行为日志存储场景B.银行核心交易的账户余额存储场景C.社交平台的用户关系链存储场景D.实时数仓的非结构化数据存储场景6.面向服务架构（SOA）的核心特性包括？A.服务松耦合B.服务可复用C.服务接口标准化D.服务与具体实现技术绑定7.以下属于架构设计常见反模式的有？A.过度设计B.关注点分离C.烟囱式架构D.单点故障8.以下属于数据容灾核心等级的有？A.数据级容灾B.应用级容灾C.业务级容灾D.网络级容灾9.DevOps落地的核心实践包括？A.持续集成B.持续交付C.自动化运维D.开发运维团队完全隔离10.以下属于云原生架构核心要素的有？A.微服务B.容器化部署C.服务网格D.单体架构案例背景1：某中型电商平台成立3年，当前采用单体架构部署，随着业务量增长，出现核心促销活动时系统响应慢、部分模块上线影响全平台可用性、新需求迭代周期长等问题，企业计划将现有单体架构迁移为微服务架构。请回答以下问题：1.请列出该架构迁移过程中需要优先评估的3项核心质量属性，并分别说明原因。案例背景2：某大型制造企业现有3套独立的ERP、CRM、SCM系统，各系统数据不互通，业务流程需要人工跨系统录入数据，效率低下，企业计划搭建统一的企业集成平台实现系统互联互通。请回答以下问题：2.请列出该集成平台设计时可采用的2种核心架构模式，并分别说明适用场景。案例背景3：某市级政务服务平台承载全市居民的社保、公积金、户籍等敏感信息查询及业务办理功能，近期频繁收到网络攻击预警，需要升级现有安全架构。请回答以下问题：3.请列出该平台安全架构升级需要覆盖的3个核心层级，并分别给出1项对应的防护措施。1.某互联网企业计划将现有核心业务系统重构为微服务架构，在落地过程中可能遇到多种风险，请结合系统架构设计相关知识，论述微服务架构落地的3项核心风险及对应的应对策略。2.领域驱动设计（DDD）是当前企业架构设计中常用的方法论，请结合实际项目经验，论述领域驱动设计在业务系统架构设计中的落地流程及核心注意事项。标准答案及解析一、判断题1.参考答案：错误。解析：管道-过滤器架构风格允许过滤器存在旁路输出，比如部分处理结果可输出到日志通道、异常告警通道等，不强制所有输出都进入下一个过滤器。2.参考答案：错误。解析：性能指标包含响应时间、吞吐量、资源利用率、并发处理能力等多个维度，并非仅包含响应时间。3.参考答案：正确。解析：ATAM的核心目标就是识别架构决策对不同质量属性的影响，权衡不同质量属性之间的冲突，确保架构满足核心需求。4.参考答案：错误。解析：单例模式仅能保证实例的全局唯一性，无法避免多线程同时访问单例实例资源时的竞争问题，仍需要加锁等并发控制措施。5.参考答案：错误。解析：微服务架构的核心优势之一就是技术异构性，不同微服务可根据业务场景选择最合适的编程语言、技术栈开发，不需要统一技术栈。6.参考答案：正确。解析：CAP理论中，分布式系统必然存在网络分区，因此分区容错性是必须满足的基础属性，架构设计只能在一致性和可用性之间做权衡。7.参考答案：正确。解析：读写分离架构中，写操作仅能落地到主库，从库通过主从同步获取数据，仅承担读请求处理，不能直接写入数据。8.参考答案：正确。解析：零信任架构打破了传统的内外网边界信任逻辑，核心原则就是永不信任、始终验证，所有访问请求都需要经过身份认证和权限校验。9.参考答案：错误。解析：DevOps落地不仅需要工具支撑，还需要调整组织架构，打通开发、测试、运维团队的协作流程，建立适配的文化和机制，仅靠工具无法落地。10.参考答案：错误。解析：架构设计文档需要同步给开发、测试、运维、产品等所有相关角色，确保不同角色对架构的理解一致，支撑后续的测试、运维等工作。二、单项选择题1.参考答案：B。解析：管道-过滤器架构将数据处理过程拆分为多个独立的过滤器节点，数据按照顺序经过不同过滤器处理，天然适配流式数据处理场景；分层架构适合通用业务系统，事件驱动架构适合异步通知场景，微服务架构适合复杂业务系统拆分，因此答案选B。2.参考答案：B。解析：可用性指标通常用系统正常运行时间占比、非计划停机时间衡量，B选项符合可用性特征；A属于性能，C属于可移植性，D属于安全性，因此答案选B。3.参考答案：C。解析：ATAM方法核心就是评估架构对非功能属性的满足情况，同时也会评估功能完备性，选项C描述错误，因此答案选C。4.参考答案：C。解析：LFU（最不经常使用）淘汰策略会优先淘汰访问频次最低的数据，热点商品的访问频次高，会被保留在缓存中，最适配高频热点访问场景；LRU适合最近访问的热点，FIFO和随机淘汰适配性更差，因此答案选C。5.参考答案：D。解析：微服务网关属于流量入口层组件，核心能力包含路由、认证、熔断降级、限流等，不处理具体的业务逻辑，订单逻辑处理属于业务微服务的范畴，因此答案选D。6.参考答案：B。解析：哈希分片按照用户ID做哈希计算后分配到不同分片，相同用户ID的请求会落到同一个分片，查询效率最高；范围分片适合按时间、数值范围查询的场景，列表分片适合枚举值分片，地理分片适合按区域划分的场景，因此答案选B。7.参考答案：B。解析：装饰器模式的核心作用就是在不改变原有类结构的前提下，动态给对象添加额外功能；单例模式保证实例唯一，工厂模式用于对象创建，策略模式用于动态切换算法，因此答案选B。8.参考答案：C。解析：SQL注入防护属于应用层接口的安全措施；IP白名单属于网络层防护，SSH密钥登录属于主机层防护，数据库透明加密属于数据层防护，因此答案选C。9.参考答案：B。解析：可移植性包含易安装性、易替换性、适应性等维度；容错性属于可用性，吞吐量属于性能，保密性属于安全性，因此答案选B。10.参考答案：B。解析：绞杀者模式通过逐步将旧系统的业务流量迁移到新系统，出现问题可快速切回，能最大限度降低业务中断风险；其他选项要么中断风险高，要么无法解决问题，因此答案选B。三、多项选择题1.参考答案：ABC。解析：软件架构核心质量属性包含性能、可用性、可维护性、安全性、可移植性等，代码行数不属于质量属性范畴，因此答案选ABC。2.参考答案：ABC。解析：微服务拆分核心原则包括单一职责、按业务域拆分、前后端分离、高内聚低耦合、粒度适中，D选项尽量大的粒度不符合拆分原则，因此答案选ABC。3.参考答案：ABC。解析：ATAM（架构权衡分析方法）、SAAM（软件架构分析方法）、CBAM（成本收益分析方法）都属于架构评估方法，OOP（面向对象编程）属于编程范式，因此答案选ABC。4.参考答案：CD。解析：BASE和Gossip协议属于最终一致性协议，Paxos和Raft属于强一致性协议，因此答案选CD。5.参考答案：ACD。解析：用户行为日志、用户关系链、非结构化数据存储都适合用NoSQL数据库，银行核心交易场景要求强一致性，适合用关系型数据库，因此答案选ACD。6.参考答案：ABC。解析：SOA的核心特性包括服务松耦合、可复用、接口标准化、技术无关，D选项与具体实现技术绑定不符合SOA特性，因此答案选ABC。7.参考答案：ACD。解析：过度设计、烟囱式架构、单点故障都属于架构反模式，关注点分离属于架构设计的核心原则，因此答案选ACD。8.参考答案：ABC。解析：数据容灾核心等级分为数据级、应用级、业务级，网络级不属于通用容灾等级划分，因此答案选ABC。9.参考答案：ABC。解析：DevOps核心实践包括持续集成、持续交付、自动化运维、跨团队协作等，开发运维完全隔离不符合DevOps理念，因此答案选ABC。10.参考答案：ABC。解析：云原生架构核心要素包括微服务、容器化、服务网格、不可变基础设施、声明式API等，单体架构不属于云原生范畴，因此答案选ABC。四、案例分析题答题要点及评分标准：参考答题要点：（1）可用性：架构迁移过程中需要保障现有业务的连续性，避免迁移导致业务中断，因此可用性是优先评估的核心属性。（2）可扩展性：迁移为微服务架构的核心目标之一就是支撑业务量增长，可扩展性直接决定后续系统是否能灵活扩容，适配促销活动等流量高峰场景。（3）可维护性：微服务架构拆分后需要保障单个服务的迭代不影响其他服务，可维护性直接决定新需求的迭代效率，解决原有单体架构迭代慢的问题。（其他合理答案如性能、安全性也可酌情给分）参考答题要点：（1）中心化集成模式（ESB企业服务总线模式）：适合现有系统技术栈异构、接口协议不统一的场景，通过ESB做协议转换、消息路由，屏蔽底层系统的差异，实现系统之间的互联互通，适合制造企业现有多套异构系统的集成需求。（2）去中心化集成模式（微服务集成模式/事件驱动集成模式）：适合后续需要新增业务系统、需要灵活扩展集成能力的场景，通过事件总线、服务注册发现机制，实现各系统之间的解耦集成，方便后续新系统快速接入，适配企业未来业务扩展需求。（其他合理答案如点对点集成、API网关集成也可酌情给分）参考答题要点：（1）网络层：配置DDoS防护设备，对攻击流量进行清洗，避免大流量攻击导致系统不可用。（2）应用层：所有接口做身份认证、权限校验、参数合法性校验，防范SQL注入、XSS跨站脚本等应用层攻击。（3）数据层：敏感数据存储做加密处理，访问敏感数据做脱敏处理，避免数据泄露。（其他合理层级如主机层、终端层等也可酌情给分）五、论述题答题要点及评分标准：参考答题要点：（1）服务拆分不合理风险：如果服务拆分粒度过粗，无法发挥微服务的优势；粒度过细则会导致运维复杂度大幅提升、调用链路过长性能下降。应对策略：遵循领域驱动设计的方法论，按照业务域进行拆分，结合团队规模、业务迭代需求确定合适的粒度，先粗后细逐步迭代调整拆分结果。（2）数据一致性风险：微服务架构下数据分散在不同服务的数据库中，跨服务调用可能出现部分成功部分失败的情况，导致数据不一致。应对策略：根据业务场景选择合适的一致性方案，强一致性场景采用分布式事务（如TCC、XA）